Mikrowellen haben Wellenlängen im Bereich von Dezimetern bis Millimetern. Die hohe Frequenz der Mikrowellen erlaubt den Transport großer Informationsdichte. Diese Eigenschaft und die geringe Absorption durch Dunst, Wolken oder Regen macht sie zum geeigneten Informationsträger für größere Datenmengen über geradlinige Strecken, wie bei der Satelliten-Nachrichtentechnik und beim Mobilfunk. Auch für die Datenübertragung über kurze Strecken per Bluetooth nutzt Mikrowellen.
Dezimeterwellen (ultra high frequency) UHF
Wellenlänge: \(10\,\rm{cm}\) bis \(1\,\rm{m}\); Frequenz: \(300\,\rm{MHz}\) bis \(3\,000\,\rm{MHz}\)
Anwendung: Rundfunk, Amateurfunk und Mobilfunk; Mikrowellenherd.
Der Mikrowellenherd verwendet Mikrowellen im Bereich von \(12\,\rm{cm}\) Wellenlänge (\(2450\,\rm{MHz}\)). Diese durchdringen das Gargut einige Zentimeter und werden durch Wassermoleküle im Inneren des Garguts absorbiert. Dadurch erwärmt sich das Gargut nicht von außen, wie bei anderen Öfen, sondern von innen.
Zentimeterwellen (super high frequency) SHF
Wellenlänge: \(1\,\rm{cm}\) bis \(10\,\rm{cm}\); Frequenz: \(3\,\rm{GHz}\) bis \(30\,\rm{GHz}\)
Anwendung: Radar und Flugüberwachung.
Mikrowellen mit kurzer Wellenlänge durchdringen Dunst, Regen und Wolken ziemlich ungehindert. Deshalb werden sie als Navigationshilfe für Flugzeuge und Schiffe in Form von Radar eingesetzt. (Radar = Radio detecting and ranging) Ein Radargerät sendet kurze elektromagnetische Impulse aus und empfängt ihre Echos. Aus der Laufzeit vom Sende- bis zum Empfangsimpuls bestimmt man richtungsabhängig den Abstand des Reflektors.
Millimeter- und Mikrometerwellen (extreme high frequency) EHF
Wellenlänge: \(1\,\rm{mm}\) bis \(1\,\rm{cm}\); Frequenz: \(30\,\rm{GHz}\) bis \(300\,\rm{GHz}\) bzw.
Wellenlänge: \(0{,}1\,\rm{mm}\) bis \(1\,\rm{mm}\); Frequenz: \(300\,\rm{GHz}\) bis \(3\,000\,\rm{GHz}\)
Anwendung: Wolkenradar; Aufnahme der Hintergrundstrahlung
Mittels Radar, bei dem vom Satelliten oder Flugzeug aus Wellen gesandt und empfangen werden kann unterschiedlicher Abstand und unterschiedliches Reflexionsvermögen zu solchen Aufnahmen führen, bei denen die Wolken dann farblich herausgestellt werden.
In Abb. 5 siehst du eine Radaraufnahme von Hurricane 'Alex', der 2010 über Mittelamerika und Mexico hinwegfegte.
Aus dem Weltall selbst kommt aus allen Himmelsrichtungen die sogenannte Hintergrundstrahlung, deren Verteilung Abb. 6 zeigt. Der größte Teil dieser Strahlung besitzt eine Wellenlänge von etwa \(2\,\rm{mm}\).